(12分) 甲、乙、丙、丁四位同学在探究碱溶液与酚酞作用的实验时,发现了一个意外现象:氢氧化钠溶液滴入酚酞试液,溶液变成了红色,可是过了一会儿红色就消失了。
[猜想]
甲:可能是酚酞变质造成的;
乙:可能是氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应的缘故;
丙:可能是酚酞与空气中的氧气反应,使红色消失;
丁:可能与氢氧化钠溶液浓度大小有关。
[理论分析]
(1)甲同学刚提出自己的猜想,就遭到其余三位同学的否定,三位同学的理由是:
;
(2)丙同学认为乙同学的猜想也不正确,他的理由是
。
[实验设计]
(3)为证实丙同学的猜想,还需做如下实验,请完成下表:
| 实验步骤 |
设计这一步骤的目的 |
| 1.将配制的氢氧化钠溶液加热 |
|
| 2.在加热后的溶液中滴入酚酞,并在上方滴一些植物油 |
|
(4)通过以上实验,四位同学观察到的现象是:溶液先变成红色,过了一会儿红色仍然消失。因此酚酞红色褪去与氧气无关。若丁同学的猜想正确,大家能设计实验证明吗?
| 实验方法 |
可能观察到的现象和结论 |
| 方案一:分别配制不同物质的量浓度的氢氧化钠溶液,然后各滴加数滴酚酞溶液。 |
物质的量浓度大的溶液中酚酞红色消失 证明 |
| 方案二:向原红色消失的溶液中加 (填试剂名称) |
红色重新出现,则说明红色消失与氢氧化钠物质的量浓度大小有关 |
草酸(H2C2O4)存在于自然界的植物中,其K1=5.4×10-2,,K2=5.4×10-5,具有还原性,溶于水,溶液有酸性,为测定某H2C2O4溶液的浓度,取该溶液于锥形瓶中,加入适量稀H2SO4后,用浓度为c mol/L KMnO4标准溶液滴定.滴定原理为:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+10CO2↑+2MnSO4+8H2O
(1)滴定管在使用之前,必须进行的操作是 ,滴定时,KMnO4溶液应装在 (填“酸式滴定管”或“碱式滴定管”)中,达到滴定终点时的现象为 .
(2)如图表示50mL滴定管中液面的位置,若A与C刻度间相差1mL,C处的刻度为20,滴定管中液面读数应为 mL,此时滴定管中液体的体积 30.60 mL.(填大于、小于或等于)
(3)为了减小实验误差,该同学一共进行了三次实验,假设每次所取H2C2O4溶液体积均为VmL,三次实验结果记录如下:
| 实验次数 |
第一次 |
第二次 |
第三次 |
| 消耗KMnO4溶液体积/mL |
22.32 |
24.39 |
24.41 |
从上表可以看出,第一次实验中记录消耗KMnO4溶液的体积明显少于后两次,其原因可能是_
A.实验结束时俯视刻度线读取滴定终点时KMnO4溶液的体积
B.滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定结束无气泡
C.第一次滴定盛装标准液的滴定管装液前用蒸馏水清洗过后,未用标准液润洗.
D.第一次滴定用的锥形瓶用待装液润洗过,后两次未润洗,
E.滴加KMnO4溶液过快,未充分振荡,刚看到溶液变色,立刻停止滴定
(4)根据所给数据,写出H2C2O4的物质的量浓度的表达式(必须化简):C=
(5)请你一个设计简单实验证明草酸的酸性强于碳酸,实验操作及现象是
用硫酸酸化的草酸(H2C2O4,二元弱酸)溶液能将KMnO4溶液中的MnO4-转化为Mn2+。某化学小组研究发现,少量MnSO4可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响,探究如下:
(1)常温下,控制KMnO4溶液初始浓度相同,调节不同的初始pH和草酸溶液用量,做对比实验,完成以下实验设计表。
| 实验 编号 |
温度 |
初始pH |
0.1 mol/L草酸溶液/mL |
0.01mol/L KMnO4溶液 体积/mL |
蒸馏水 体积/mL |
待测数据(反应混合液褪色 时间/s) |
| ① |
常温 |
1 |
20 |
50 |
30 |
t1 |
| ② |
常温 |
2 |
20 |
50 |
30 |
t2 |
| ③ |
常温 |
2 |
40 |
a |
b |
t3 |
表中a、b的值分别为:a= 、b=_________
(2)该反应的离子方程式___________________________。
(3)若t1<t2,则根据实验①和②得到的结论是_____________________________。
(4)请你设计实验验证MnSO4对该反应起催化作用,完成下表中内容。
| 实验方案(不要求写出具体操作过程) |
预期实验结果和结论 |
| 若反应混合液褪色时间小于实验①中的t1,则MnSO4对该反应起催化作用(若褪色时间相同,则MnSO4对该反应无催化作用) |
(5)化学小组用滴定法测定KMnO4溶液物质的量浓度:取ag草酸晶体(H2C2O4•2H2O,摩尔质量126g/mol)溶于水配成250mL溶液,取25. 00mL溶液置于锥形瓶中,加入适量稀H2SO4酸化,再用KMnO4溶液滴定至终点,重复滴定两次,平均消耗KMnO4溶液VmL。滴定到达终点的现象是: __________________________;
实验中所需的定量仪器有 (填仪器名称)。
甲、乙两人分别用不同的方法配制100ml 3.6mol/L的稀硫酸。
(1)甲:量取20 ml 18 mol/L浓硫酸,小心地倒入盛有少量水的烧杯中,搅拌均匀,待冷却至室温后转移到100 ml 容量瓶中,用少量的水将烧杯等仪器洗涤2~3次,每次洗涤液也转移到容量瓶中,然后小心地向容量瓶加入水至刻度线定容,塞好瓶塞,反复上下颠倒摇匀。
①实验所用的玻璃仪器除烧杯和胶头滴管外,还有的玻璃仪器有 , , ;
②将溶液转移到容量瓶中的正确操作是____________;
③定容的正确操作是_______________.
(2)乙:用100 ml 量筒量取20 ml 浓硫酸,并向其中小心地加入少量水,搅拌均匀,待冷却至室温后,再加入水至100 ml 刻度线,再搅拌均匀。
你认为此法是否正确?若不正确,指出其中错误之处 , , 。
亚硝酸钠被称为工业盐,不能用作食品工业,但在漂白、电镀等方面应用广泛。现以木炭、浓硝酸、水和铜为原料生成的一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠的装置如下图所示(部分夹持装置略)。
已知:室温下,①2NO+Na2O2 = 2NaNO2
②3NaNO2+3HCl ="=" 3NaCl+HNO3+2NO↑+H2O;
③酸性条件下,NO或NO2–都能与MnO4–反应生成NO3–和Mn2+
完成下列填空:
(1)写出浓硝酸与木炭反应的化学方程式 。
(2)B中观察到的主要现象是有无色气体产生和 ,D装置的作用是 。
(3)检验C中产物有亚硝酸钠的方法是 。
(4)经检验C产物中除亚硝酸钠外还含有副产物碳酸钠和氢氧化钠,为避免产生这些副产物应在B、C装置间增加装置,则该装置中盛放的药品名称 。
(5)将7.8g过氧化钠完全转化成为亚硝酸钠,理论上至少需要木炭 g。
(1)玻璃棒是中学化学实验中常用的仪器。下列实验过程中,一般不需要用玻璃棒的是 。(填写编号)
①粗盐提纯
②配制一定物质的量浓度的氯化钠溶液
③将适量氯化铁饱和溶液滴入沸水中制备氢氧化铁胶体
④探究Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体反应过程中的能量变化
⑤实验室用新制的FeSO4溶液和预处理过的NaOH溶液制备Fe(OH)2白色沉淀
(2)实验室欲配置450mL 0.25mol·L-1 NaOH溶液:
①配制时除需用胶头滴管、托盘天平(带砝码)、玻璃棒、药匙外,还必需用到的仪器是 。
②通过计算,应用托盘天平称取 NaOH固体,若将物码放反,则所配制溶液物质的量浓度 。(填“偏大”、“偏小”或“不变”)
③定容时,仰视液面,则所配溶液物质的量浓度 。(填“偏大”、“偏小”或“不变”)